浅析研究性学习与高中化学实验的探索

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【论文关键词】研究性学习 化学实验

【论文摘要】通过化学实验开展研究性学习，把研究性学习的教学和教育理念贯穿于化学实验之中，增强了学生开展研究性学习的主动性和趣味性。学生化学实验能力的提高，促进了研究性学习活动的开展，提高了研究课题的质量；同理，研究性学习又进一步提高了学生的实验能力和实践能力，促进了学生创新能力和综合素质的全面发展。本文针对理论联系实际，对实践研究性学习过程中所碰到实际问题、操作难度并结合事例等进行探索与总结。

研究性学习是以“培养学生具有永不满足、追求卓越的态度，培养学生发现问题、提出问题、从而解决问题的能力”为基本目标；以学生从学习生活和社会生活中获得的各种课题或项目设计、作品的设计与制作等为基本的学习载体；以在提出问题和解决问题的全过程中学习到的科学研究方法、获得的丰富且多方面的体验和获得的科学文化知识为基本内容；以在教师指导下，以学生自主采用研究性学习方式开展研究为基本的教学形式的课程。

在高中化学教学中，充分利用化学“以实验为基础”的基本特征，挖掘和开发化学实验在研究性学习中的功能，对改变学生的学习方法，形成终身学习的能力具有重要的意义。

一、在指导研究性学习与高中化学实验中应弄清化学实验与研究性学习的关系，统一思想认识，提高对研究性学习与化学实验重要性的认识：

1.通过化学实验是研究性学习的一种重要途径

研究性学习是学生自主地获取知识和技能、体验和了解科学研究的过程和方法、形成和提高创新意识、树立科学的价值观和活动过程。化学实验是学生化学学习中能动的实践活动形式。化学实验为学生创设了亲身参与实践的情境，具有获知、激趣、求真、循理、育德等教育功能。化学实验的功能和研究性学习的特征决定了化学实验必然是研究性学习的重要途径。

2.通过化学实验作为研究性学习途径的教学策略

在化学教学中提倡和鼓励学生通过化学实验进行研究性学习，要充分挖掘化学实验在研究性学习中的功能，发挥化学实验在研究性学习中创设问题情境、验证假设或猜想等环节中的作用，研究开发研究性实验，引导学生通过实验去发现和研究解决问题的方法，在化学实验中培养学生的科学素质，实现学生的学习方式由被动接受式学习向主动研究性学习的根本转变。

而化学实验与研究性学习课题的选择应遵守学生力所能及的原则，不要贪多求大，通过化学实验开展研究性学习，必须着力培养学生的化学实验能力和自主学习能力，特别是依据学生的化学实验能力来选择适当的研究课题。

二、根据我们开展研究性学习实践，化学课程中的研究性学习主要是以化学知识作为载体 ,其内容可以从以下几方面来选择：

①探索性化学实验；②开放性的化学问题；③跨学科的综合性问题；④能体现研究过程的问题；⑤联系实际的现实问题；⑥现代社会的热点问题。具体如下：

1.结合化学教学选择研究课题。当今课改的重要任务就是要提高学生的实践能力和创新精神，适当增加一些探索性实验，有利于提高学生的探索欲望，培养学生的创新能力。

2.结合日常生活选择研究课题。社会生活中的问题无处不在，我们引导学生从自己身边开始思考，提出问题，并筛选确定研究课题，然后让学生收集资料、研究实验方案，通过实验自主探讨、自主学习，极大地发挥学生的创新能力。"

3.结合当地生产实践选择研究课题。我们结合当地经济建设的实际情况，结合课外活动及实践活动的开展，让学生大胆探索、积极创新。譬如围绕水的问题，可以启发学生从我县水的资源、利用、水患、污染、监测、防治等方面去思考，学生积极性高，提出了许多问题，他们调查排污口，参观自来水厂，监测水的pH及重金属离子、苯酚等含量，并请来环保局人员共同分析，取得了良好的社会效益。

4.结合化学课外活动选择研究课题。利用化学课外小实验、趣味化学实验、化学小魔术等积极探讨化学实验的设计方案，研究化学实验的现象、实验装置、实验操作、实验观察、实验记录、实验分析和实验报告。

三、研究性学习在化学实验中的应用:

1.设计实验方案

教师提出实验目的 ,让学生设计实验方案 ,然后师生共同逐个讨论 ,寻找多种方案或确定最佳方案。例如 ,在学习实验室制乙烯这一内容时,先说明乙烯中会混有SO2和CO2气体。让学生设计实验 ,证明它们的存在。结果学生都知道应先将气体通过装有品红溶液的洗气瓶 ,看到品红褪色,证明有SO2气体。但在接下来的检验CO2存在的操作中 ,意见出现了分歧 ,学生提出了如下方案 :①将气体通入澄清的石灰水中 ,石灰水变浑浊;②将气体通过装有足量的NaHCO3溶液的洗气瓶后 ,再通入澄清的石灰水中 ,石灰水浑浊;③将气体通过装有酸性KMnO4溶液的洗气瓶中 ,溶液褪色,再通入澄清的石灰水中 ,石灰水变浑浊;④将气体通过装有酸性KMnO4溶液的洗气瓶中 ,溶液不褪色 ,再通入澄清的石灰水中 ,石灰水变浑浊;⑤将气体再一次通过装有品红溶液的洗气瓶中,品红不褪色 ,再通入澄清的石灰水中,石灰水变浑浊。然后师生讨论:方案①和③没有将可能未与品红溶液反应完全的SO2带入澄清石水中 ,方案不合理 ;方案②虽完全除去了SO2气体,但SO2与NaHCO3溶液反应会产生CO2气体 ,显然也不合理 ;方案④和⑤既能完全除去SO2气体 ,也不会减少或生成CO2气体 ,且现象明显,上述两个方案都合理。

2.改进实验装置

教材上有些实验装置复杂、实验费时费药 ,有些实验现象不够明显 ,还有些实验环境污染严重等等 ,教师可带领学生对这些实验进行改进。

3.研究不同反应条件对实验的影响

学生做了在AlCl3溶液中滴加NaOH溶液实验后 ,让他们将上述实验操作顺序颠倒 ,观察现象 ,并进行解释。再如用较纯净的锌粒与稀硫酸反应速度较慢,当在反应混合物中加入少量CuSO4溶液时 ,反应速度大大加快 ,可让学生探索原理。

4.开展家庭小实验活动

家庭小实验没有给出药品、仪器、步骤、现象等 ,靠学生在家中独立完成 ,对培养学生的创新精神和实践能力 ,起着十分重要的作用。

总之，通过化学实验开展研究性学习，把研究性学习的教学和教育理念贯穿于化学实验之中，增强了学生开展研究性学习的主动性和趣味性。学生化学实验能力的提高，促进了研究性学习活动的开展，提高了研究课题的质量；反之，研究性学习又进一步提高了学生的实验能力和实践能力，促进了学生创新能力和综合素质的全面发展。同时学生在实验研究中树立了坚忍不拔、百折不回的意志品质，养成了追求真理、实事求是的科学精神。

参考文献： [2]高中新教材优秀教案，任志鸿 主编，2003，南方出版社。

[3]无机化学（上、下），宗盟 主编，1991，华东师范大学出版社。 <>